JP2005144106A - 健康診断用の人体着用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の場所と時間をかけないで人の作業中、動作中に健康診断を行える手段を提供する。
【解決手段】日常通勤、通学に履く靴に生体情報採集用のセンサーを備える。被検診者は、意識しないで自己の足から健康状態の情報を収集して公衆無線回線を介して、健康管理センターへデーターを送信する。被検者が着用する靴には、各種センサーの他にＣＰＵと微弱無線送受信機を備えている。被験者はあたかも、人ホットスポットを形成している。足から、血圧、血液成分、発汗成分の検出をおこなう。加速度センサーは、人の歩行速度、階段の登り、降りを検知して人体にかかる負荷を計測する。人の健康状態は、最高機密である。足の指紋様、静脈の紋様から本人認証をおこなう。情報通信網上に設けたサイトに健康管理センターを備える。このセンターに各自の健康データーを蓄えて専門家による解析をおこなって、健康管理を維持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人の足から健康状態のチェックを行うものであって、靴に人体からの情報を得るための測定用各種センサーを装着した健康診断用靴に関する。

現代人は多忙である。自分自身の健康管理をおろそかにする。企業は、定期的に健康診断を実施しているが受診しない人も多々いる。企業組織に所属していない人など、受診する人はごく一部に過ぎない。そこで本発明は、改善策として誰でも日常生活をしながら健康管理のできる方法を提案する。

人間の足は健康のバロメーターである。すべての病は足から判断できる。図１は、健康診断装着用の靴の構成を示す。広範囲に人の健康状態を検診するために各種センサーが靴に装備している。靴１１には、微弱無線送受信部とＣＰＵ、メモリー１２がある。これは、各種センサーから送ってくるデーターを集めてメモリーに保管するのと、微弱電波によって、携帯情報端末機へ送る。

外部に送信機能のない場合には、１２の送受信部のメモリーにデーターを蓄えて後でとりだして、専門家にチェックしてもらうこともできる。健康診断センサーは、１３、１４、２０の加速度と平衡感覚のセンサーがある。人の歩行速度、階段の登り降りにかかる加速度、体の平衡度のチェックをおこなう。

１５と１７は、重力、圧力センサーであって体重、加重が測定できる。１６は複合センサーで、発汗と血液を採集して、汗と血液に含まれる成分の検出をおこなう。塩分の摂取、各種酵素の検出ができる。１８は複合センサーであって、温度と足の静脈紋様の検出をおこなう。静脈の紋様は、指（足）紋の紋様とあわせて本人認証に使う。１９は、血圧センサーである。足の指から血圧を測定する。人の活動中にデーターの採集ができるから健康状態のチェックには都合がよい。

これらのセンサーからのデーターを総合して、体の平衡感覚、歩行の平行度のチェックと日常生活の改善を推奨して、健康の向上に貢献できる。
藤田恒太郎著・寺田春水改訂「生態観察」南山堂 １９５０年 山中学・福岡良雄監修、上田 智・吉野ニ男・清水加代子編集「新臨床検査技師講座」医学書院 １９８４年

解決しようとする問題点は、特定の健康診断を受けなくとも日常生活のなかで、動的な人の健康状態を把握することを、容易な方法で行うことにある。

本発明は、健康のバロメータである人の足に注目して、人が日常生活する中で装着する靴に体の状態、被検診者の動作、癖をデーターとして取り出すセンサーを設けた。かつ、情報通信網上にサイトを設けて、遠隔でデーターの解析とおこなって専門家による観察と指導をおこなう。

本発明による健康診断用靴は、日常生活しながら人の体の状態を動的に観察できることである。企業が実施する健康診断では、所定の場所に集まっておこなう静的な健康診断である。日常生活ではいろいろな局面がある。例えば仕事をしているとき、車の運転中、荷物を持っているとき、デスクワークのときとか、体の状態は一定ではない。

本発明では、絶えず変化する人の生活状態の中で動的な体の検診を普通の生活をしながらできるという利点と利便性がある。

現代人の健康願望をかなえるために、普通に生活して歩行、駆け足をしている時に足から健康情報を採集する。健康診断が日常生活をしながら行える。健康情報のデーターは微弱無線、公衆無線回線を介して健康管理センターに送信される。専門医によって健康データーの解析を行って本人にフィード・バックする。危険なデーターがあれば即時、本人へ携帯無線回線を介して警告することができる。

第１実施形態

以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、人が着用して健康診断に使う靴１１の構造と診断用センサーの配置を示した。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）の符号１２乃至１９は診断用靴に配置されたセンサーである。

図１（ａ）は、健康測定靴の側面を示す。１２は、微弱電波の送受信部であって、各センサーからの信号を受信して携帯端末機に送信する。又、１２は、携帯無線回線から受信した信号を各センサーに送信する。各センサーには送受信装置を内蔵している。

１３は、血液の採集をおこなう。１３は図示してない極細い針状の突起物があって、定期的に人の皮膚上に接触して微量の血液を採集する。人は、ほとんど痛みを感じない。少々痒みを感じる程度である。血液の成分は、健康管理センターに送信される。

１４は、加速度センサーである。歩行スピードのチェックをおこなう。人の歩く速度は、個人差もあるが、健康状態を考えると適性値というものがある。１６は、発汗センサーであって、足の汗を採集して成分の測定をおこなう。汗を分析して人体の代謝の様子がわかる。足の温度測定もおこなう。

１５は、踵の部分の圧力センサーである。１７は、前足の部分の圧力センサーであって人の歩く癖のチェックができる。前けりで歩くか後けりで歩くか、体のバランスもチェックできる。人の歩き方で靴の踵が減ったり、前が減ったり、斜めに減る人がいる。

１８は、温度と足の静脈の紋様センサーである。静脈の紋様パターンを照合して本人認証をおこなう。又、温度センサーも含んでいる。足の甲（足の上）すなわち、足の温度を測定する。１６と１８で足の温度を測定して健康度の検診を行う事ができる。

図１（ｂ）は、靴１１の平面図を示す。先に説明したセンサー１５，１６，１７は足底を測定するセンサーである。１２は、ＣＰＵと送受信部である。１３は１１が左足の場合、足の外果部であって２０は、内果部を示す。２０は、内果部のバランスと歩行時の加速度の測定をおこなう。

１９は、血圧の測定を行う血圧センサーである。図１（ｃ）に１９の機構をしめす。左足の場合は、足の小指を１９に挿入する。１９は一定の圧力をかけ、心臓の脈拍の測定をおこなう。右足の場合は、１９には足の親指を挿入する。１９は、電子血圧計と同じ構造をしている。定期的に１９の環が足の指を締め付けて、血圧と脈拍の測定をおこなう。

１６は発汗、血液、温度（体温）センサーであって、１９の血圧センサーは、細菌の存在を検知するセンサーも備えている。
水虫、はじめいろいろな病原菌の成分を検出して発信する。足は、健康のバロメーターである。これらのセンサーによって、歩行中に加速度、圧力、発汗、血圧、脈拍、足の温度を測定して健康の程度を予測して、重大な疾患から人の体を守る事ができる。

図２は、靴の内部に装着したセンサーが微弱電波による無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にて結合している様子を示した。靴１１のＬＡＮと携帯情報端末機３１と交信している。符号１３乃至２０は、図１にて説明した足の状態を測定するセンサーである。３２はブルーツースのような微弱無線、１０１は靴１１に構成する微弱無線を使ったＬＡＮである。

図２の３１は、人が身につけている携帯情報端末機、３３は公衆無線電波を示す。
１０１のＬＡＮは人の体を包む程度であって、人ホット・スポットともいえる。人の無線基地は３１の携帯情報端末機である。

靴１１の送受信装置１２には、ＣＰＵ（中央演算装置）が内蔵していて、センサー１３乃至２０からデーターを定期的に収集して、３１の携帯情報端末機へ送信する。３１の携帯情報端末機は、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）及び専用機でもよい。普通の携帯無線とブルーツースのような微弱電波の送受信機能を備えている。

人が着用している靴から発信するセンサーからの微弱無線は１２の送受信部にて一旦処理して、３１の携帯情報端末機に送られる。図２では、人全体が小さなホットスポットになっている。３１の携帯情報端末機は、歩行時にいつも携行しておりデスクワークとか、静止時には、身につけないで近くに置いておいてもよい。

図３は、人が歩行した時に左右両足にかかる重量の平衡度、加速度の割合を示した図である。許容値を悦脱したときには、それが健康に影響する場合には、本人に警告を発する。

図３（ａ）は、左右の足にかかる体重のバランス（平衡度）の測定をおこなう。図において、３４は普通の人の標準的体重を示す。本発明による測定を開始する時には、測定する本人の自体情報、体重、身長をはじめ、もっている持病、疾患している病気を健康管理センターに登録しておくと最適なデーターが得られやすい。

３５は、バランスのとれている状態であって、この直線にそって左右が均衡しているのが理想である。図３（ｂ）は、左足、右足それぞれ左右の平行度を測定する。Ｏ脚かＸ脚で歩行しているか人の癖がみつかる。符号３６以内であれば許容値である。３７の直線に沿っていれば正常値である。図１の１５、１７の圧力センサーによって測定する。

図３（ｃ）は、加速度センサー１３、１４、２０によって測定した結果である。図において４０は加速度の上限値であって、４１は下限値である。この範囲内であれば正常といえる。３８、３９は加速度の遷移値を示すものであって、人の健康を解析する際のデーターにすることができる。

図４は、センサーの内部構成を示したものである。４６はセンサーのチップ構成であって、図１の符号１３乃至２０の重量、加速度、圧力、発汗、血液、温度、血圧を測定するセンサーチップである。４２はアンテナコイル、４３，４４、はそれぞれセンサーであって２種類のセンサーがワンチップに搭載している。４５はＣＰＵと送受信部である。センサー情報を４２のアンテナより微弱電波によって送受信する。

図５は、人５１が本発明の健康診断測定靴１１を履いて、携帯情報端末機３１を装着して１１のセンサーから３２の微弱無線によって３１に入力する。３１のメモリーには１１からの測定値が記憶されている。無線公衆網３３の電波にこれらのデーターを乗せて健康管理センター６６に送信する。健康管理センターから定期的にデーターを送るよう３１に指示がくる。このようにして、定期診断を人の作業、動作中に行えるから有効なデーターを揃えて適格な診断がおこなえる。

第２実施形態

図６は第２実施形態を示す図である。社会システムに本発明を導入した構成図である。５１の人は健康診断靴１１を装着して街中で働いている。３２の微弱電波によって人の周囲をホットスポットの状態を形成している。人の装着している携帯情報端末機３１を介して３３の公衆無線網によって、無線基地局６２と交信する。

６３は携帯無線会社のウエブサイトであって、専用線によって無線基地局６２と接続している。６１は、インターネット網等の情報通信網である。６４は、６６の健康管理センターのウエブサイトである。６６は、個人の健康を管理する専用サーバー６７が設置してある。

６７のサーバーに蓄積されたデーターを専門医が定期的にチェックして、健康状態を加入者個人に伝える。加入者は期間を区切って専門医と面談をおこなって健康の指導をおこなう。本システムは、６６の健康管理センターに有料で加入して個人の健康を管理する。

法人、企業が社員の健康管理のために定期的に実施することも可能である。従来の健康診断のように、時間と場所をとらないから企業にとってもメリットはおおきい。６６は、個人５１と通信回線を介して常時接続している。６４の健康管理センターのサイトは、６５の公衆回線で接続している。

個人の健康状態は、機密性を保つ必要がある。特に、経営者の健康情報は、企業機密である。従って、検診用靴１１からのデーターは暗号化して送信する。６７に蓄えられている個人の健康情報は、外部に流出しないようにセキュリテイを厳重に保っている。

第３実施形態

図７は、第３実施形態を示すフロー図である。Ｓ７０１は、本人認証をおこなう。健康管理センター６６に登録してあるかどうか、Ｓ７０２にて足の紋様のチェックをおこなう。図１に示した各種センサーのうち例えば、１７は足の指の紋様、１８は足背の静脈の紋様をチェックするセンサーを複合化してワンチップにまとめてある。

Ｓ７０３において、個人の特徴抽出をおこなう。Ｓ７０４では、採集した特徴を健康管理センター６６へ送る。Ｓ７０５では、６７のサーバーに記憶してある本人の紋様と照合する。Ｓ７０６では、一致しているかどうか判断をおこなって本人である確証が得られたらＳ７０７にて計測を開始する。

以上説明したように、足の紋様と静脈の紋様によって本人認証をおこなう。健康状態は本人の最高機密であって、企業機密でもある。従って、図７のフローのように本人認証を厳重におこなう。

第４実施形態

図８は健康診断を行う過程を示した第４実施形態のフロー図である。Ｓ８０１は、本人認証の確定がとれて、健康診断計測を開始する。Ｓ８０２では検診用の靴を装着する。靴は、場合によっては両足、片方だけでもよい。これは、ごく普通の通勤、通学用靴の形状であって見分けがつかない。

靴下の着用は、検診を妨げないように足の紋様、静脈が見られる透明、半透明なもの、血液の採集、血圧、汗の採集が可能な材質のものを使う。

Ｓ８０３は、検診用の靴を着用して所定時間経過をとる。健康管理センターからの公衆無線を介して測定の指示がくる。Ｓ８０４では、左右の重量、重圧を測定する。Ｓ８０５では、足の指から血圧の測定をおこなう。Ｓ８０６は、左右の平衡度の測定、Ｓ８０７では、加速度センサーによって、歩行速度の計測をおこなう。

その他、前述したように発汗、血液の採集をおこなって、成分のデーターを健康管理センターに送る。これらのデーターは歩行速度、物をもっていれば体の負荷、重圧を足より測定しているから、人体に負荷をかけた状態で測定できる。健康診断としては、好ましい状態の値が採集できる。

Ｓ８０８は、サンプリングを定期的に健康管理センターからの指令によって繰り返しおこなう。Ｓ８０９では、サンプリングした検診データーを公衆無線回線によって送信する。Ｓ８１０は、健康管理センターのサーバーによってデーターの解析をおこなう。Ｓ８１１は、専門医による判定をおこなう。

図１の１２は、各センサーからデーターを受信して携帯情報端末機３１に送り、そこから公衆無線回線を介して、健康管理センターにデーターを送信する。しかし、１２にメモリー例えばコンパクト・フラッシュメモリとか、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリー等に蓄えて後で、健康管理センターにもちこんで専門医の診断を受けることもできる。

本発明では、センサー間、健康診断用靴、端末機との交信に微弱電波を使用した例を説明した。微弱電波の代わりにＩｒＤＡ（赤外線）、超音波を使用しても同じ効果が得られる。

健康診断測定靴の構成を示す図である。（第１実施形態） 健康診断靴のセンサーと微弱無線ＬＡＮを示す図である。（第１実施形態） 診断センサーから得られたデーター例を示す図である。（第１実施形態） 診断センサーの構成を示す図である。（第１実施形態） 健康診断測定靴と携帯情報端末機を着用した人を示す図である。（第１実施形態） 社会システムと健康管理センターの関係を示す図である。（第２実施形態） 第３実施形態を示すフロー図である。（第３実施形態） 第４実施形態を示すフロー図である。（第４実施形態）

符号の説明

１１ 健康診断用靴
１２ 無線送受信部・ＣＰＵ
１３、１４、２０ 加速度センサー、平衡度センサー
１５、１７ 重力、圧力、紋様センサー
１６ 発汗、血液採集、温度センサー
１８ 温度、静脈紋様センサー
１９ 血圧センサー
３１ 携帯情報端末機
３２ 微弱電波
３３ 公衆携帯無線電波、ＰＨＳ
３４ 重量平衡許容値
３５ 重量平衡度特性
３６ 左右平行度許容値
３７ 左右平行度特性
３８、３９ 加速度特性曲線
４０、４１ 加速度許容値
４２ センサーアンテナ
４３、４４ センサー
４５ ＣＰＵ・送受信部
４６ 複合センサーチップ
５１ 人、被検査者
６１ 情報通信網
６２ 携帯無線・ＰＨＳ基地局
６３ 携帯無線会社ウエブサイト
６４ 健康管理センターウエブサイト
６５ 通信線
６６ 健康管理センター
６７ 健康管理サーバー

Claims (3)

1. 健康診断装置であって、生体情報の採集は人の足から行って、該装置は通常着用する靴の形状していて、健康データー採集用のセンサーを靴に備える手段と、センサーからのデーターを受信して他の通信端末機に送信する手段を該検診用靴に備えることを特徴とする手段と、検診用靴にデーターの送受信部を備えていて、センサー間の交信と人体を微弱電波の手段を使って他の通信端末機と交信可能にしたことを特徴とする健康診断用の人体着用装置。
2. 前記請求項１において健康診断用センサーは、加速度、平衡感覚、重力、圧力、発汗、血液、血圧、温度であって、これらのデーターから健康状態を解析する手段と、生体情報センサーは、センサーチップ上にデーターの送受信部を備えたことを特徴とする健康診断用の人体着用装置。
3. 情報通信網上に健康管理を行うサイトを設けて、被検診者からの生体情報を管理、保管して、被検診者の健康状態を観察して、ウエブ健康管理センターにて健康指導を行うことを特徴とする健康診断用の人体着用装置。

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